3 Các yếu tố kĩ thuật chính

giữa kích thước cell và hiệu ứng Doppler khi thuê bao di chuyển. 1bộ chèn symbol theo

chiều sâu (in –depth interleaver) ngắn cũng được giới thiệu trong mode 2K và 4K, tạo ra

dung lỗi tốt hơn chống lạ nhiễu xung (giúp đạt được một cường độ tương đương với mode

8K).



Hình 1.5 Các bổ sung cho DVB-H vào hệ thống DVB-T



16



Chương II: CÁC CHI TIẾT KỸ THUẬT MỚI THÊM VÀO DVT-T

ĐỂ TRỞ THÀNH DVB-H

2.1 Module MPE-FEC

Việc thu tín hiệu qua thiết bị di động cầm tay hoàn toàn khác với thu qua an ten cố

định trên mặt đất. Thứ nhất, các an ten hầu hết đều có kích thước nhỏ và độ lợi thấp Thứ

hai, máy cầm tay đặt trong 1 môi trường di động thỡ cụng suất tín hiệu thu được có thể

chịu những thay đổi nhanh bất thường.

Dữ liệu âm thanh và hình ảnh trong môi trường DVB-H được chuyển giao dùng kỹ

thuật IP Datacasting, trong đó dữ liệu được đóng gói với các header dạng IP và truyền đi

giống cách truyền gói IP trên Internet. Tuy nhiên, môi trường vô tuyến không hẳn thân

thiện như Internet do có tỉ lệ lỗi cao bởi các nguyên nhân như thay đổi mức tín hiệu liên

tục, nhiễu và các hiệu ứng truyền dẫn khác. Cho nên dữ liệu phải được bảo vệ tốt hơn.

Bảo vệ dữ liệu được thực hiện trong trường hợp DVB-H dùng kĩ thuật sửa lỗi

trước FEC. BỘ đóng gói IP thực hiện thêm chức năng MPE-FEC (Multiprotocol

Encapsulation - Forward Error Correction). FEC tiến hành ở lớp liên kết (nghĩa là trước

khi dữ liệu được mã hóa) bằng cách thờm cỏc thông tin parity tính toán từ cỏc gúi

datagram và gửi dữ liệu parity này trong các đoạn MPE-FEC, cỏc gúi datagram không lỗi

sẽ được giải mã sau khi qua MPE-FEC (dù điều kiện thu rất kém). Việc sử dụng MPEFEC là tùy chọn.

Với MPE-FEC, 1 phần dung lượng kênh truyền sẽ được cấp phát cho thông tin

parity. Dung lượng kênh truyền bị chiếm để truyền parity có thể được bù bằng cách thay

đổi tốc độ mã truyền trong khi vẫn cung cấp hiệu suất cao hơn DVB-T.

Những gói dữ liệu IP khi được đưa vào hệ thống sẽ được tiếp tục đóng gói lại theo

1 trật tự nhất định tạo nên khung MPE-FEC bao gồm 2 phần, trong đó 1 phần chuyên để

chứa dữ liệu của nội dung cần truyền tải được gọi là bảng dữ liệu ứng dụng ADT

(Application Data Table), phần còn lại chứa dữ liệu tính toán dựa trên cơ sở dữ liệu ADT

17



và có tác dụng để sửa lỗi gọi là bảng dữ liệu Reed-solomon RSDT (Reed-solomon data

table). Khi đó, kích thước của khung MPE-FEC có thể thay đổi tùy thuộc vào nội dung

nhưng kích thước tối đa của khung MPE-FEC là 2 Mb.



Hình 2.1 Sơ lược cấu trúc khung MPE-FEC

2.1.1 Khung MPE-FEC

2.1.1.a Định nghĩa khung MPE-FEC

Khung MPE-FEC được sắp xếp như 1 ma trận với 255 cột và 1 số hang linh động.

Số hàng có thể thay đổi, từ 1 đến tối đa là 1024 hàng, khi đó toàn bộ khung MPE-FEC có

kích thước tối đa 2 Mb.



18



Hình 2.2 Cấu trúc khung MPE-FEC

Mỗi vị trí trong ma trận ( 1 ô) chiếm 1 byte thông tin. Phần bên trái của khung gồm

1 9 1 cột chứa các IP datagram và có thể có các bịt nhồi thêm (padding) được gọi là bảng

ADT. Phần bên phải của khung gồm 64 cột chứa thông tin parity của mã FEC gọi là bảng

RSDT. Mỗi byte trong ADT có địa chỉ đi từ 1 đến 191 x số hàng. Tương tự, mỗi byte

trong RSDT có địa chỉ từ 1đến 64 x số hàng.

2.1.1.b BẢNG ADT

Các IP datagram được truyền dạng từng datagram (datagram-by- datagram), bắt

đầu với byte đầu tiên của datagram đầu tiên ở gúc trỏi phía trên ma trận và tiếp tục đi

xuống theo chiều dọc.



19



Hình 2.3 Sự bố trí trong bảng ADT

Chiều dài của các IP datagram có thể thay đổi tùy ý. Sau khi kết thúc 1 IP

datagram, IP datagram tiếp theo sẽ bắt đầu. Nếu 1 cột không chứa đủ 1 IP datagram thì

phần tiếp tục của IP datagram sẽ được trải sang cột tiếp theo bắt đầu từ trên xuống. Khi tất

cả các IP datngram đưa vào bảng ADT, nếu cũn cỏc byte trống thì sẽ được chốn thờm cỏc

byte 0 làm cho 191 cột bên trái hoàn toàn được lấp đầy. Số cột chốn thờm được kí hiệu

động trong section MPE- FEC bằng 8 bịt.

2.1.1.c Bảng RSDT

Với toàn bộ 191 cột bên trái được lấp đầy, có thể tính toán 64 byte parity cho mỗi

hàng từ 191 byte của dữ liệu IP và bịt chốn. Mó được dùng là Reed- Solomon RS

(255,191) với 1 đa thức tạo trường và 1 đa thức tạo mã như định nghĩa bên dưới. Mỗi

hàng sau đó chứa 1 từ mã RS.



20



Hình 2.4 Sự bố trí trong bảng RSDT

Đa thức tạo mã:



Đa thức tạo trường:



2.1.2 Cách truyền khung MPE-FEC

2.1.2.a Cách truyền các IP datagram trong ADT

Dữ liệu dạng IP được mang trong các section MPE theo chuẩn DVB , bất chấp

MPE-FEC cú dựng hay không. Điều này làm máy thu hoàn toàn tương thích ngược với

các máy thu không biết MPE-FEC.

Dữ liệu sẽ được đọc ra thành từng IP datagram lần lượt trong các cột của bảng

ADT, tiếp theo đó là đến các cột RS. Sau đó các IP datagram sẽ được đóng gói thành các

section, còn các cột RS được đóng gói thành các section MPE-FEC, đồng thời các thông

số thời gian thực sẽ được thêm vào các header của mỗi section để truyền đi, đồng thời

21



tính toán CRC-32 cho viợ̀c kờ́t thuc section. Cuối cùng các section sẽ được đọc ra bắt đầu

từ các section MPE1.



Hình 2.5 Cách đúng gói và truyờ̀n khung MPE-FEC

Header của mỗi section mang địa chỉ bắt đầu cho IP datagram mang trong section

đó. Địa chỉ này chỉ thị vị trí của byte IP datagram đầu tiên trong ADT. Máy thu sau đó sẽ

đặt IP datagram nhận được bào lại các vị trí byte đúng trong ADT và đánh dấu các vị trí

này là dữ liệu tin cậy cho bộ giải mã RS.

Section cuối cùng của ADT chứa cờ kết thúc bảng, chỉ phần cuối của các IP

datagram trong cùng 1 ADT. Nếu tất cả các section trước trong cùng 1 ADT đã nhận

chính xác, máy thu sẽ không cần nhận bất kì section MPE-FEC nào tiếp theo sau đó và

nếu có dùng time-slicing, có thể tắt máy thu không thu nữa chờ cho đến section MPE kế

và không giải mã RS nữa.



22



Nếu nhận được các section MPE-FEC, số cột chốn thờm trong ADT sẽ được chỉ

ra bằng 8 bit trong header của các section MPE-FEC. Nếu giải mã RS được thực hiện thì

giá trị này mới cần dùng.

Tốc độ mã k/n có thể giảm khi cú ớt byte thông tin (k) và tăng khi cú ớt byte parity

(n-k). Có thể đạt được tốc độ mã cao hơn bằng cách cắt bớt các cột dữ liệu RS sau khi mã

hóa, còn muốn tốc độ mã thấp hơn thỡ thờm cỏc cột nhồi giá trị 0 vào vùng dữ liệu ứng

dụng trong bảng ADT. Việc cắt bớt sẽ giảm lượng ovethead tạo ra bởi RS data và do đó

làm giảm tốc độ bịt cần thiết.

Tốc độ bình thường cho MPE-FEC là:



Hình 2.6 Điều chỉnh tốc độ mã trong MPE-FEC

Sau đây ta sẽ tham khảo 1 số ví dụ về tốc độ mã:

23



- CR=l/2 => số cột chốn thờm là 127

- CR=2/3 => số cột chốn thờm là 63

- CR=5/6 =>số cột chốn thờm là 26

Với 1 bộ giải mã chạy ở tốc độ 384 Khps (48 KBps), 1 khung FEC có thể mang 3,97s dữ

liệu và truyền thành 1 cụm.

2.1.2.b Giải mã RS

Sau khi máy thu nhận các section MPE và MPE-FEC và đặt chúng vào đúng vị trí

trong khung MPE-FEC, có thể có 1 số section bị mất. Tất cả các byte nhận được chính

xác và phần chèn trong bảng ADT sau đó có thể được đánh dấu là thông tin "tin cậy", và

tất cả các vị trí byte trong các section bị mất và trong các cột RS cắt bớt được đánh dấu là

thông tin "không tin cậy '.

Bộ giải mã RS có thể sửa đến 64 byte trong 1 từ mã 255 byte. Nếu có nhiều hơn 64

vị trí byte "không tin cậy ' trong 1 hàng, bộ giải mã RS sẽ không thể sửa bất cứ gì và do

đó sẽ chỉ xuất ra các byte lỗi không được sửa. Do đó, nếu 1 IP datagram chỉ được sửa

phần nào đó hoặc không được sửa, máy thu sẽ có thể dò ra và loại bỏ datagram đó.

Việc tách rời dữ liệu IP và dữ liệu parity của mỗi cụm làm cho việc giải mã MPEFEC trong máy thu là tùy ý, do dữ liệu trong ADT là thể được dung trong khi không chú

ý tới thông tin parity.

2.2 Module time-slicing

2.2.1 Giới thiệu chung

1 trong những tính năng để phân biệt DVB-H và DVB-T là cắt lát thời gian (time

slicing) các dữ liệu trờn kờnh truyền ở bộ ghộp kờnh cuối cùng.

Nguồn năng lượng cung cấp cho thiết bị di động hoạt động chủ yếu là dùng PIN

sẵn có ở trong thiết bị. Mà năng lượng dự trữ trên PIN lại bị hạn chế, do đó cần 1 công

nghệ sao cho thiết bị di động tiết kiệm được tối đa năng lượng. Trước yêu cầu đó, kỹ thuật

time-slicing đã ra đời, kỹ thuật này tương tự như kỹ thuật ghộp kờnh phân chia theo thời

gian TDM (Time-Division Multiplexing).

24



Mục đích của time-slicing là tiết kiệm nguồn cho máy thu và thu chương trình gần

như liên tục khi thực hiện chuyển giao mạng. Time-slicing thực hiện gửi dữ liệu theo các

cụm (burst) ở tốc độ cao hơn so với tốc độ yêu cầu khi truyền theo cách streaming truyền

thống.

Việc đóng gói dạng IP cho phép gửi dữ liệu thành cụm. DVB-H truyền các mảnh

dữ liệu lớn dạng cụm, cho phép tắt máy thu không thu nữa trong các giai đoạn không tích

cực (inactive periods). Kết quả là công suất được tiết kiệm đến 90% và máy thu trong thời

gian không tích cực có thể dùng để quản lớ các cell kế cận trong việc chuyển giao liên

tục.

2.2.2 Chi tiết kĩ thuật

2.2.2.a Nguyên lý hoạt động

Trong DVB-T, 1 số kênh truyền cũng được ghép với nhau (như 6-8 dịch vụ trong 1

bộ ghộp kờnh 8 MHZ). Tuy nhiên, ở mức ghộp kờnh, cỏc gúi của cỏc kênh khác nhau sẽ

đi cùng nhau thành 1 dãy liên tục (hay nói cách khác là song song nhau). Kết quả là ở tốc

độ dữ liệu rất cao, máy thu mỗi kênh cần ở trạng thái tích cực trong suốt thời gian cỏc gúi

đến .



Hình 2.7 Truyền các dịch vụ song song trong DVB-T

Còn với DVB-H, bộ đóng gói IP giúp cho bộ ghộp kờnh có đủ dung lượng chứa dữ

liệu trong 1 khoảng thời gian giới hạn cho 1 kênh. Do đó, tất cả các gói trong kờnh đú đều

25



đến thành 1 cụm, cụm sau nối tiếp cụm trước. Trong khi khe thời gian này được chỉ định

cho kênh truyền này thì sẽ không có gói nào đến từ cỏc kờnh khỏc. Điều này cho phép

máy thu (nếu chỉ có nhu cầu xem 1 kênh) chỉ vào trạng thái tích cực khi cỏc gúi trờn khe

thời gian trong kênh truyền được nhóm lại với nhau (tức là máy thu sẽ vào trạng thái tích

cực 1 trong suốt khe thời gian được chỉ định cho kênh truyền này). Tại các thời điểm

khác, máy thu (tuner) có thể tắt không thu nữa để tiết kiệm nguồn. Và máy thu cần bật lên

ngay trước khi khe thời gian kế tiếp của kênh truyền được chỉ định tiếp theo.

Các cụm đi vào máy thu phải được đệm và đọc ra khỏi bộ đệm ở tốc độ dữ liệu

của dịch vụ. Nói 1 cách khác, trong time-slicing, dữ liệu của 1 dịch vụ đưa đến thiết bị

cầm tay được cắt ra thành từng đoạn theo thời gian (khoảng 200 ms), khi đó thiết bị di

động sẽ thu phần dịch vụ của mình trong khoảng1 thời gian đó rồi ngừng không thu nữa

và đợi đến hết 1 chu kỡ cỏc dịch vụ (khoảng 4s) thì lại bật lên để thu tiếp dịch vụ của

mình.



Hình 2.8 Cách truyền các dịch vụ DVB-H trong time slicing

Như vây máy thu được tắt trong nhưng khoảng thời gian nào đó, còn máy phát thì

không, dẫn đến tiết kiệm năng lượng trong bộ thu có thể đến 90% hoặc cao hơn. Tuy

nhiên người sử dụng sẽ không biết được hoạt động thu hoặc không thu do các cụm dữ

liệu đều được lưu trũ trong bộ nhớ máy thu và được lấy ra (play out) liên tục.



26